JPH0579782A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
- Publication number
- JPH0579782A JPH0579782A JP16851791A JP16851791A JPH0579782A JP H0579782 A JPH0579782 A JP H0579782A JP 16851791 A JP16851791 A JP 16851791A JP 16851791 A JP16851791 A JP 16851791A JP H0579782 A JPH0579782 A JP H0579782A
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- transfer tube
- tube
- groove
- axial
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 凝縮管として使用した場合に、伝熱管の内面
全面に熱媒液体の液膜が形成されることを防ぐととも
に、流体抵抗を低減し、伝熱効率を向上する。 【構成】 金属管の内面に、この金属管の軸線方向に延
びる軸方向溝が周方向に間隔を開けて多数形成されると
ともに、周方向に延びる周方向溝が軸線方向に間隔を開
けて多数形成されている。
全面に熱媒液体の液膜が形成されることを防ぐととも
に、流体抵抗を低減し、伝熱効率を向上する。 【構成】 金属管の内面に、この金属管の軸線方向に延
びる軸方向溝が周方向に間隔を開けて多数形成されると
ともに、周方向に延びる周方向溝が軸線方向に間隔を開
けて多数形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属管の内面に交差溝
を形成した内面溝付伝熱管に係わり、特に、伝熱性能を
高めるための改良に関する。
を形成した内面溝付伝熱管に係わり、特に、伝熱性能を
高めるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の内面溝付伝熱管は、空調装置や
冷蔵庫等の熱交換器において蒸発管または凝縮管として
主に使用されるもので、最近では内面に螺旋状の溝を転
造した伝熱管が広く市販されている。
冷蔵庫等の熱交換器において蒸発管または凝縮管として
主に使用されるもので、最近では内面に螺旋状の溝を転
造した伝熱管が広く市販されている。
【０００３】このように内面溝を形成した伝熱管では、
溝なしの伝熱管に比して次のような利点を有する。 伝熱管を凝縮管として使用した場合には、凝縮管内
を流れる熱媒気体を溝の間の突条部により乱流にし、さ
らに突条部を凝縮核として熱媒気体の凝縮効果を高め、
液化を促進する。また、凝縮した熱媒液体を、溝内にお
ける表面張力によって効率的に伝熱管の長手方向に流
し、還流効果を増す。 蒸発管として使用した場合には、内面溝のエッジが
気泡を発するための蒸発核となり、沸騰を促進して熱媒
液体の気化効率が向上する。また、溝内における表面張
力によって、熱媒液体が伝熱管の長手方向に流れ、伝熱
管の内面に均一に分散される。
溝なしの伝熱管に比して次のような利点を有する。 伝熱管を凝縮管として使用した場合には、凝縮管内
を流れる熱媒気体を溝の間の突条部により乱流にし、さ
らに突条部を凝縮核として熱媒気体の凝縮効果を高め、
液化を促進する。また、凝縮した熱媒液体を、溝内にお
ける表面張力によって効率的に伝熱管の長手方向に流
し、還流効果を増す。 蒸発管として使用した場合には、内面溝のエッジが
気泡を発するための蒸発核となり、沸騰を促進して熱媒
液体の気化効率が向上する。また、溝内における表面張
力によって、熱媒液体が伝熱管の長手方向に流れ、伝熱
管の内面に均一に分散される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記伝熱管
を凝縮管として使用した場合、凝縮により生じた熱媒液
体が伝熱管の内面の広範囲に広がって液膜となり、この
液膜が伝熱管の金属面と熱媒蒸気との直接接触を妨げる
現象が避けられなかった。このため、液膜の発生ととも
に熱媒蒸気の冷却効率が低減し、その分、凝縮効率が抑
制される欠点を有していた。
を凝縮管として使用した場合、凝縮により生じた熱媒液
体が伝熱管の内面の広範囲に広がって液膜となり、この
液膜が伝熱管の金属面と熱媒蒸気との直接接触を妨げる
現象が避けられなかった。このため、液膜の発生ととも
に熱媒蒸気の冷却効率が低減し、その分、凝縮効率が抑
制される欠点を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、金属管の内面に、この金属
管の軸線方向に延びる軸方向溝が周方向に間隔を開けて
多数形成されるとともに、周方向に延びる周方向溝が軸
線方向に間隔を開けて多数形成されていることを特徴と
する。
するためになされたもので、金属管の内面に、この金属
管の軸線方向に延びる軸方向溝が周方向に間隔を開けて
多数形成されるとともに、周方向に延びる周方向溝が軸
線方向に間隔を開けて多数形成されていることを特徴と
する。
【０００６】なお、前記周方向溝の深さは、前記軸方向
溝の深さの５０〜９５％であることが望ましい。
溝の深さの５０〜９５％であることが望ましい。
【０００７】
【作用】本発明の内面溝付伝熱管を凝縮管として使用す
ると、凝縮により伝熱管の内面に生じた熱媒液体が周方
向溝を伝わって伝熱管の下側に流れ落ち、さらに軸方向
溝に沿って伝熱管の長手方向に輸送される。したがっ
て、伝熱管の内面上側には熱媒液体が溜りにくく、液膜
が薄くなり易いため、この上側部分では高い冷却効率が
維持され、伝熱管全体としての凝縮効率が高い。
ると、凝縮により伝熱管の内面に生じた熱媒液体が周方
向溝を伝わって伝熱管の下側に流れ落ち、さらに軸方向
溝に沿って伝熱管の長手方向に輸送される。したがっ
て、伝熱管の内面上側には熱媒液体が溜りにくく、液膜
が薄くなり易いため、この上側部分では高い冷却効率が
維持され、伝熱管全体としての凝縮効率が高い。
【０００８】また、軸方向溝が伝熱管の長手方向に直線
的に延びているため、長手方向への熱媒液体の輸送効率
が高いうえ、伝熱管全体としての流液抵抗が小さい。
的に延びているため、長手方向への熱媒液体の輸送効率
が高いうえ、伝熱管全体としての流液抵抗が小さい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係わる内面溝付伝熱管の実施
例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の断面拡
大図、図２は同実施例の内面の拡大図である。この伝熱
管は、金属管１の内面に、この金属管１の軸線方向に延
びる軸方向溝２が周方向に等間隔を開けて多数形成さ
れ、隣接する各軸方向溝２の間に突条４がそれぞれ形成
されるとともに、管内周面の周方向に延びる周方向溝６
が軸線方向に等間隔を開けて多数形成されたものであ
る。
例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の断面拡
大図、図２は同実施例の内面の拡大図である。この伝熱
管は、金属管１の内面に、この金属管１の軸線方向に延
びる軸方向溝２が周方向に等間隔を開けて多数形成さ
れ、隣接する各軸方向溝２の間に突条４がそれぞれ形成
されるとともに、管内周面の周方向に延びる周方向溝６
が軸線方向に等間隔を開けて多数形成されたものであ
る。
【００１０】金属管１の材質としては、従来の伝熱管に
使用されていたいかなる材質を使用してもよく、一般に
はＣｕ，Ａｌやこれらの合金等が使用される。また、金
属管１の外径，肉厚，全長は限定されない。
使用されていたいかなる材質を使用してもよく、一般に
はＣｕ，Ａｌやこれらの合金等が使用される。また、金
属管１の外径，肉厚，全長は限定されない。
【００１１】この実施例では、図３に示すように軸方向
溝２の断面形状は台形状、突条４の断面形状は３角形
状、図４に示すように周方向溝６の断面形状は台形状と
されている。ただし、本発明はこれらの形状に限定され
るものではない。
溝２の断面形状は台形状、突条４の断面形状は３角形
状、図４に示すように周方向溝６の断面形状は台形状と
されている。ただし、本発明はこれらの形状に限定され
るものではない。
【００１２】周方向溝６の深さＤ２は軸方向溝２の深さ
Ｄ１よりも若干小さく、このため、周方向溝６は軸方向
溝２の内底面には形成されていない。具体的には、周方
向溝６の深さが、軸方向溝２の深さの５０〜９５％であ
ることが望ましい。周方向溝６が９５％より深いと、周
方向溝６の輸送力が軸方向溝２の輸送力よりも大きくな
り、凝縮管として使用した場合に、熱媒液体が周方向溝
６を通って内面上側にも広がる傾向を増す。ただし、従
来の螺旋溝付き伝熱管に比べればその傾向は小さい。
Ｄ１よりも若干小さく、このため、周方向溝６は軸方向
溝２の内底面には形成されていない。具体的には、周方
向溝６の深さが、軸方向溝２の深さの５０〜９５％であ
ることが望ましい。周方向溝６が９５％より深いと、周
方向溝６の輸送力が軸方向溝２の輸送力よりも大きくな
り、凝縮管として使用した場合に、熱媒液体が周方向溝
６を通って内面上側にも広がる傾向を増す。ただし、従
来の螺旋溝付き伝熱管に比べればその傾向は小さい。
【００１３】また、周方向溝６の開口幅Ｗ２は、周方向
６の深さＤ２の１００〜１５０％であることが望まし
い。１００％未満では表面張力により熱媒液体が流れに
くいという問題を生じ、１５０％より大では熱媒液体と
金属面との接触面積が減少して伝熱効率が低下する。
６の深さＤ２の１００〜１５０％であることが望まし
い。１００％未満では表面張力により熱媒液体が流れに
くいという問題を生じ、１５０％より大では熱媒液体と
金属面との接触面積が減少して伝熱効率が低下する。
【００１４】具体的な各部寸法を挙げると、一般的な伝
熱管の場合、軸方向溝２の深さＤ１は０．１５〜０．３
５ｍｍ、軸方向溝２の開口幅Ｗ１は０．１５〜０．５０
ｍｍ、軸方向溝２のピッチは０．４〜０．６ｍｍ程度と
されることが望ましい。また、周方向溝２の深さＤ２は
０．０８〜０．３３ｍｍ、周方向溝２の開口幅Ｗ２は
０．０８〜０．５０ｍｍ、周方向溝２のピッチは０．５
〜５．０ｍｍ程度であることが望ましい。
熱管の場合、軸方向溝２の深さＤ１は０．１５〜０．３
５ｍｍ、軸方向溝２の開口幅Ｗ１は０．１５〜０．５０
ｍｍ、軸方向溝２のピッチは０．４〜０．６ｍｍ程度と
されることが望ましい。また、周方向溝２の深さＤ２は
０．０８〜０．３３ｍｍ、周方向溝２の開口幅Ｗ２は
０．０８〜０．５０ｍｍ、周方向溝２のピッチは０．５
〜５．０ｍｍ程度であることが望ましい。
【００１５】上記のような内面溝付伝熱管は、周方向溝
６があるため、通常の内面溝付管のようにプラグを用い
て転造することはできないが、圧延加工と電縫加工を組
み合わせることにより製造可能である。
６があるため、通常の内面溝付管のようにプラグを用い
て転造することはできないが、圧延加工と電縫加工を組
み合わせることにより製造可能である。
【００１６】具体的にはまず、外周面に軸方向溝２およ
び周方向溝６と対応する突条が共に形成された圧延ロー
ルにより、金属板条材を圧延してその表面に軸方向溝２
および周方向溝６を同時に形成する。次に、溝５，６が
形成された面が内面側になるように、この金属板条材を
電縫加工によって管状に成形し、内面溝付伝熱管を得
る。電縫加工装置は従来使用されているいかなるもので
もよく、加工条件も通常と同様でよい。なお、２種の圧
延ロールにより２度圧延を行なうことにより、軸方向溝
２および周方向溝６を別個に形成した後、電縫加工して
もよい。
び周方向溝６と対応する突条が共に形成された圧延ロー
ルにより、金属板条材を圧延してその表面に軸方向溝２
および周方向溝６を同時に形成する。次に、溝５，６が
形成された面が内面側になるように、この金属板条材を
電縫加工によって管状に成形し、内面溝付伝熱管を得
る。電縫加工装置は従来使用されているいかなるもので
もよく、加工条件も通常と同様でよい。なお、２種の圧
延ロールにより２度圧延を行なうことにより、軸方向溝
２および周方向溝６を別個に形成した後、電縫加工して
もよい。
【００１７】上記構成からなる内面溝付伝熱管によれ
ば、凝縮管として使用した場合に、凝縮により伝熱管の
内面に付着した熱媒液体が周方向溝６を伝わって伝熱管
の下側に流れ落ち、さらに軸方向溝２に沿って伝熱管の
長手方向に輸送される。この作用は、伝熱管が水平に配
置された場合に限らず、傾斜して配置された場合等にも
同様に得られる。したがって、伝熱管の内面上側には熱
媒液体が溜りにくく、液膜が薄くなり易いため、この上
側部分では高い冷却効率が維持され、伝熱管全体として
の凝縮効率が高められる。
ば、凝縮管として使用した場合に、凝縮により伝熱管の
内面に付着した熱媒液体が周方向溝６を伝わって伝熱管
の下側に流れ落ち、さらに軸方向溝２に沿って伝熱管の
長手方向に輸送される。この作用は、伝熱管が水平に配
置された場合に限らず、傾斜して配置された場合等にも
同様に得られる。したがって、伝熱管の内面上側には熱
媒液体が溜りにくく、液膜が薄くなり易いため、この上
側部分では高い冷却効率が維持され、伝熱管全体として
の凝縮効率が高められる。
【００１８】また、通常の螺旋溝付き伝熱管と比較する
と、軸方向溝２が伝熱管の長手方向に直線的に延びてい
るため、蒸発管あるいは凝縮管のいずれとして用いられ
た場合にも熱媒液体の輸送効率が高いうえ、伝熱管全体
としての流液抵抗が小さい。それにも拘らず、周方向溝
６により気流を乱流にする効果が従来の螺旋溝と同程度
に得られるので、熱媒の攪拌効果も高く、これら作用の
相乗効果の点からも伝熱効率を高めることが可能であ
る。
と、軸方向溝２が伝熱管の長手方向に直線的に延びてい
るため、蒸発管あるいは凝縮管のいずれとして用いられ
た場合にも熱媒液体の輸送効率が高いうえ、伝熱管全体
としての流液抵抗が小さい。それにも拘らず、周方向溝
６により気流を乱流にする効果が従来の螺旋溝と同程度
に得られるので、熱媒の攪拌効果も高く、これら作用の
相乗効果の点からも伝熱効率を高めることが可能であ
る。
【００１９】なお、軸方向溝２および周方向溝６の断面
形状は、図示の形状にのみ限らず、例えば両者とも断面
Ｖ字状または断面台形状にしたり、一方あるいは両者を
Ｕ字状等に変更してもよいし、各部寸法も上述した範囲
に限定されるものではない。
形状は、図示の形状にのみ限らず、例えば両者とも断面
Ｖ字状または断面台形状にしたり、一方あるいは両者を
Ｕ字状等に変更してもよいし、各部寸法も上述した範囲
に限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内面溝付
伝熱管によれば、凝縮管として使用した場合に、凝縮に
より伝熱管の内面に付着した熱媒液体が周方向溝を伝わ
って伝熱管の下側に流れ落ち、さらに軸方向溝に沿って
伝熱管の長手方向に輸送される。したがって、伝熱管の
内面上側には液膜が生じにくく、金属面が露出する割合
が高いため、この上側部分では高い冷却効率が維持さ
れ、伝熱管全体としての凝縮効率が高められる。
伝熱管によれば、凝縮管として使用した場合に、凝縮に
より伝熱管の内面に付着した熱媒液体が周方向溝を伝わ
って伝熱管の下側に流れ落ち、さらに軸方向溝に沿って
伝熱管の長手方向に輸送される。したがって、伝熱管の
内面上側には液膜が生じにくく、金属面が露出する割合
が高いため、この上側部分では高い冷却効率が維持さ
れ、伝熱管全体としての凝縮効率が高められる。
【００２１】また、通常の螺旋溝付き伝熱管と比較する
と、軸方向溝が伝熱管の長手方向に直線的に延びている
ため、蒸発管あるいは凝縮管のいずれとして用いられた
場合にも、熱媒液体の輸送効率が高いうえ、伝熱管全体
としての流液抵抗が小さい。それにも拘らず、周方向溝
により気流を乱流にする効果が従来の螺旋溝と同程度に
得られるので、熱媒の攪拌効果も高く、これら作用の相
乗効果の点からも伝熱効率を高めることが可能である。
と、軸方向溝が伝熱管の長手方向に直線的に延びている
ため、蒸発管あるいは凝縮管のいずれとして用いられた
場合にも、熱媒液体の輸送効率が高いうえ、伝熱管全体
としての流液抵抗が小さい。それにも拘らず、周方向溝
により気流を乱流にする効果が従来の螺旋溝と同程度に
得られるので、熱媒の攪拌効果も高く、これら作用の相
乗効果の点からも伝熱効率を高めることが可能である。
【図１】本発明に係わる内面溝付伝熱管の一実施例の断
面拡大図である。
面拡大図である。
【図２】同伝熱管の内面の拡大図である。
【図３】図２中のIII−III線視断面図である。
【図４】図２中のIV−IV線視断面図である。
１ 金属管 ２ 軸方向溝 ４ 突条 ６ 周方向溝 Ｄ１ 軸方向溝の深さ Ｄ２ 周方向溝の深さ
Claims (2)
- 【請求項１】 金属管の内面に、この金属管の軸線方向
に延びる軸方向溝が周方向に間隔を開けて多数形成され
るとともに、周方向に延びる周方向溝が軸線方向に間隔
を開けて多数形成されていることを特徴とする内面溝付
伝熱管。 - 【請求項２】 前記周方向溝の深さは、前記軸方向溝の
深さの５０〜９５％であることを特徴とする請求項１記
載の内面溝付伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16851791A JPH0579782A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 内面溝付伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16851791A JPH0579782A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579782A true JPH0579782A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=15869506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16851791A Withdrawn JPH0579782A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018007036A1 (de) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampferzeugerrohr mit dralleinbaukörper |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16851791A patent/JPH0579782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018007036A1 (de) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampferzeugerrohr mit dralleinbaukörper |
| US11512849B2 (en) | 2016-07-07 | 2022-11-29 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Steam generator pipe having a turbulence installation body |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |